MHG中无线监控系统设计与研究

论文摘要

随着数字视频压缩技术和传输技术的发展,视频监控技术在经历了第一代模拟监控系统、第二代数字化本地视频监控系统后,已经发展到第三代基于嵌入式技术的网络视频监控系统。本文通过对MHG（multimedia home gateway）和数字视频监控关键技术的研究,给出了一个MHG中无线视频监控系统的实现方案。该系统由监控终端（服务器端）、无线传输系统和客户端三部分组成。完成了视频监控终端的软硬件设计,实现了基于RTP协议的无线网络传输,并对客户端的视频接收、解码的相关技术进行了研究和实现。论文详细介绍了视频监控终端的软硬件设计。其中视频监控终端采用了AMCC的PPC405EP微处理器,视频监控设备采集的视频图像由针对多媒体处理领域应用的数字信号处理器VW2010的MPEG-4压缩算法编码压缩后送入该处理器,经过处理后MPEG-4数据流被送入视频监控网络平台,利用RTP实时传输协议以及无连接数据报协议UDP/IP等将该数据流打包后利用无线网络进行实时传输到用户端。并在文中尝试性引入了运动目标检测的知识和相关算法,在扩展智能监控系统的方向上进行了一次探索。对于软件平台,为了完成MHG中无线视频监控系统所提出的目标,作者主要作了以下部分的工作:1、无线视频监控系统功能规划与软件平台设计根据MHG平台的设计目标及功能分析,对无线视频监控系统项目进行了整体规划,并设计了无线视频监控系统的软件平台。该设计平台契合需求,结构良好,并具有良好的可扩充性,为项目后续发展打下了很好的基础;2、构建嵌入式Linux系统主要包括四方面的工作:构建交叉开发工具链;以Linux 2.4内核为基础针对无线视频监控系统进行修改,剪裁出内核镜像,与内核一起组成一个小于3MB的Linux系统;将原有的基于x86下的无线网卡驱动程序移植到powerpc平台;3、开发基于Linux下的视频编解码芯片Vweb 2010的设备驱动程序;4、对RTP/RTCP协议研究,并实现基于RTP协议的视频实时传输;研究实现使用ffmpeg解码MPEG4媒体流;5、对系统设计中需要解决的关键技术:运动目标检测算法进行研究,提出了一种用于智能视频监控系统中可靠快速的运动目标检测方法,完成算法的设计与实现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 课题的背景与意义
• 1.2 国内外研究、发展现状
• 1.3 本文的主要内容和组织结构
• 2 无线视频监控系统的总体设计
• 2.1 MHG平台介绍
• 2.2 总体设计方案
• 2.3 主要部件选型
• 3 嵌入式开发平台构建
• 3.1 嵌入式Linux操作系统简介
• 3.2 交叉编译环境的建立
• 3.3 Linux内核裁剪移植
• 3.4 根文件系统安装
• 3.5 系统引导程序Bootloader配置
• 4 系统设备驱动程序设计与实现
• 4.1 Linux设备驱动程序的基本原理
• 4.2 VW2010驱动程序设计
• 4.3 RT2561驱动程序移植
• 4.4 跨平台编写驱动应注意的问题
• 5 系统软件的设计与实现
• 5.1 RTP协议简介
• 5.2 MPEG-4数据流的RTP封装与传输
• 5.3 监控中心端的设计和实现
• 5.4 部分功能模块的测试与分析
• 6 智能视频监控中的运动检测算法研究及实现
• 6.1 视频运动检测算法研究
• 6.2 本文的一种改进的运动目标检测方法
• 7 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录A: 攻读硕士期间参与项目及发表论文